JP2007156430A - 有機発光ダイオード表示素子及びその駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ピクセルからのフィードバック電圧の大きさにより有機発光ダイオードの駆動電圧を補償する。
【解決手段】第１及び第２のスキャンラインとデータラインとの交差部に複数のピクセルが形成され、複数のピクセルに接続される複数のフィードバックラインが形成される表示パネル１１０と、第１及び第２のスキャンパルスの供給を制御し、データ電圧の供給を制御するタイミングコントローラ１５０と、第１のスキャンパルスを複数の第１のスキャンラインに順次供給する第１のゲート駆動部１３０と、第２のスキャンパルスを複数の第２のスキャンラインに順次供給する第２のゲート駆動部１４０と、複数の基準データ電圧を発生してフィードバック電圧の大きさによりデータ電圧を補償するデータ駆動部１２０とを含む。
【選択図】図３

Description

本発明は、有機発光ダイオード表示素子に関し、特に、ピクセルからのフィードバック電圧の大きさにより有機発光ダイオードの駆動電圧を自動的に補償することのできる有機発光ダイオード表示素子及びその駆動方法に関する。

最近、陰極線管（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）の問題点である重さと体積とを低減させることのできる各種平板表示装置が開発されている。このような平板表示装置としては、液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、電界放出表示装置（Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）、プラズマ表示パネル（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）及びエレクトロルミネセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ：ＥＬ）表示素子等がある。

このうち、ＥＬ表示素子は、電子と正孔との再結合により蛍光体を発光させる自発光素子として、その蛍光体に無機化合物を使用する無機ＥＬと有機化合物を使用する有機ＥＬに大別される。このようなＥＬ表示素子は、低電圧駆動、自己発光、薄膜形、広視野角、速い応答速度及び高コントラスト比等の多くの利点を有しているため、次世代表示装置として注目を浴びている。

有機ＥＬ表示素子は、通常、陰極と陽極との間に積層された電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層で構成される。このような有機ＥＬ表示素子においては、陽極と陰極との間に所定の電圧を印加する場合、陰極から発生された電子が電子注入層及び電位輸送層を通じて発光層側に移動し、陽極から発生された正孔が正孔注入層及び正孔輸送層を通じて発光層側に移動する。これに従って、発光層においては、電子輸送層と正孔輸送層から供給された電子と正孔とが再結合することにより光を放出するようになる。

このような有機ＥＬ表示素子を用いるアクティブマトリクスＥＬ表示素子の駆動装置は、図１に示すように、スキャンラインＳＬとデータラインＤＬとの交差によって規定された領域にそれぞれ配列された画素２８を備えるＥＬパネル２０と、ＥＬパネル２０のスキャンラインＳＬを駆動するスキャン駆動部２２と、ＥＬパネル２０のデータラインＤＬを駆動するデータ駆動部２４と、データ駆動部２４に複数のガンマ電圧を供給するガンマ電圧生成部２６と、データ駆動部２４及びスキャン駆動部２２を制御するためのタイミングコントローラ２７、及び画素２８それぞれに電源を供給するための電源部１５とを備える。

ＥＬパネル２０には、画素２８がマトリクス状に配置される。そして、ＥＬパネル２０には、電源部１５から供給電圧ＶＤＤの供給を受ける供給パッド１０と、電源部１５から基底電圧ＧＮＤの供給を受ける基底パッド１２とが設けられる。供給パッド１０に供給された供給電圧ＶＤＤは、それぞれの画素２８に供給される。そして、基底パッド１２に供給された基底電圧ＧＮＤも、それぞれの画素２８に供給される。

スキャン駆動部２２は、スキャンラインＳＬにスキャンパルスを供給し、スキャンラインＳＬを順次駆動する。

ガンマ電圧生成部２６は、多様な電圧値を有するガンマ電圧をデータ駆動部２４に供給する。

データ駆動部２４は、タイミングコントローラ２７から入力されたディジタルデータ信号を、ガンマ電圧生成部２６からのガンマ電圧を用いてアナログデータ信号に変換する。そして、データ駆動部２４は、アナログデータ信号をスキャンパルスが供給される度にデータラインＤＬに供給する。

タイミングコントローラ２７は、外部システム（例えば、グラフィックカード）から供給される同期信号を用いてデータ駆動部２４を制御するためのデータ制御信号及びスキャン駆動部２２を制御するためのスキャン制御信号を生成する。タイミングコントローラ２７から生成されたデータ制御信号は、データ駆動部２４に供給されデータ駆動部２４を制御する。タイミングコントローラ２７から生成されたスキャン制御信号は、スキャン駆動部２２に供給されスキャン駆動部２２を制御する。それと共に、タイミングコントローラ２７は、外部システムから供給されるディジタルデータ信号をデータ駆動部２４に供給する。

画素２８は、スキャンラインＳＬにスキャンパルスが供給される際、データラインＤＬからのデータ信号の供給を受け、そのデータ信号に相応する光を発生する。

このような画素２８の構成について、図２を用いて詳細に説明する。

図２に示すように、画素２８は、高電位電源電圧ＶＤＤにより駆動され発光される有機発光ダイオードＯＬＥＤと、有機発光ダイオードＯＬＥＤを駆動させるためのセル駆動部２８−１とを備える。ここで、有機発光ダイオードＯＬＥＤは、アノードが電源電圧ＶＤＤに接続され、カソードがセル駆動部２８−１に接続される。

セル駆動部２８−１は、スキャンラインＳＬに供給されるスキャンパルスによりターンオンされデータラインＤＬに供給されるデータ電圧をスイッチングさせるためのスイッチ用薄膜トランジスタＴ１と、スイッチ用薄膜トランジスタＴ１を通じて供給されるデータ電圧を充電させるためのキャパシタＣｓｔと、スイッチ用薄膜トランジスタＴ１やキャパシタＣｓｔから供給される電圧によりターンオンされ有機発光ダイオードＯＬＥＤを駆動させるための駆動用薄膜トランジスタＴ２とを備える。

ここで、駆動用薄膜トランジスタＴ２は、スイッチ用薄膜トランジスタＴ１を通じて供給されるデータ電圧、あるいはキャパシタＣｓｔから供給される電圧によりターンオンされた状態で有機発光ダイオードＯＬＥＤを通じてドレインに供給される電圧及び電流をソースと接続されたアースに通電させることにより、有機発光ダイオードＯＬＥＤを駆動させる。これに従って、有機発光ダイオードＯＬＥＤの明るさ、即ち、輝度は、駆動用薄膜トランジスタＴ２を通じてアースに通電される電流量に比例する。

このように、有機発光ダイオードＯＬＥＤの輝度を調節する駆動用薄膜トランジスタＴ２は、非晶質シリコンからなるため、ゲートに印加される電圧により劣化され、臨界電圧が高くなることだけではなく、周りの高温環境により臨界電圧が高くなる特性を有する。このように、臨界電圧が高くなる場合、高くなった臨界電圧に比例して、駆動用薄膜トランジスタＴ２を通じてアースに通電される電流量が減少するため、有機発光ダイオードＯＬＥＤの輝度が低くなる問題点があった。

本発明は、このような問題点を解決するために案出されたものであり、本発明の目的は、ピクセルからのフィードバック電圧の大きさにより有機発光ダイオードの駆動電圧を自動的に補償することのできる有機発光ダイオード表示素子及びその駆動方法を提供することにある。

このような目的を達成するための本発明の有機発光ダイオード表示素子は、複数の第１及び第２のスキャンラインと複数のデータラインが形成され、前記複数の第１及び第２のスキャンラインと前記複数のデータラインとの交差部に複数のピクセルが形成され、前記複数のピクセルに接続される複数のフィードバックラインが形成される表示パネルと、前記複数の第１及び第２のスキャンラインにそれぞれ供給される第１及び第２のスキャンパルスの供給を制御するとともに、前記複数のデータラインに供給されるデータ電圧の供給を制御するタイミングコントローラと、前記タイミングコントローラの制御に応じて、ピクセルを選択するための前記第１のスキャンパルスを前記複数の第１のスキャンラインに順次供給する第１のゲート駆動部と、前記タイミングコントローラの制御に応じて、前記複数のピクセルからの電圧フィードバックを制御するための前記第２のスキャンパルスを前記複数の第２のスキャンラインに順次供給する第２のゲート駆動部と、前記タイミングコントローラの制御に応じて、前記タイミングコントローラから供給されるディジタルデータの階調レベルに比例するレベルを有する複数の基準データ電圧を発生し、前記複数のデータラインにデータ電圧を供給すると共に前記複数のフィードバックラインを通じてフィードバックされる前記複数のピクセルからのフィードバック電圧の大きさにより前記基準データ電圧を用いてデータ電圧を補償するデータ駆動部とを含む。

前記複数のピクセルのそれぞれは、前記第１のスキャンパルスによりターンオンされデータラインに供給されるデータ電圧をスイッチングする第１のスイッチ素子と、前記第１のスイッチ素子により供給される電圧を充電するストレージキャパシタと、高電位電源電圧により発生される駆動電流の印加を受けて有機発光する有機発光ダイオードと、前記第１のスイッチ素子を通じて印加される電圧あるいは前記ストレージキャパシタから供給される電圧によりターンオンされ前記有機発光ダイオードを駆動させる第２のスイッチ素子と、前記第２のスキャンパルスによりターンオンされ前記有機発光ダイオードの駆動電圧を前記フィードバックラインでスイッチングさせる第３のスイッチ素子とを含む。

前記第３のスイッチ素子は、ゲートが第２のスキャンラインに接続され、ドレインが前記第２のスイッチ素子と有機発光ダイオードとに接続され、ソースがフィードバックラインに接続される薄膜トランジスタである。

前記データ駆動部は、前記タイミングコントローラから供給されるディジタルデータの階調レベルに比例するレベルを有する基準データ電圧を発生する複数の基準データ発生部と、前記タイミングコントローラの制御により、前記複数のデータラインのうち、自分自身に接続されたデータラインにデータ電圧を供給すると共に、前記複数のフィードバックラインのうち、自分自身に接続されたフィードバックラインを通じてフィードバックされるフィードバック電圧を基準とし、前記複数の基準データ発生部からの基準データ電圧のうち、自分自身に印加された基準データ電圧を差動増幅してデータラインに供給する複数のデータ補償部とを含む。

前記複数のデータ補償部のそれぞれは、前記タイミングコントローラから供給される第１及び第２の制御信号に応じて、前記自分自身に印加された基準データ電圧とデータ電圧を選択的にスイッチングさせる第１のスイッチング部と、前記第１及び第２の制御信号に応じて自分自身に接続されたピクセルからのフィードバック電圧と出力側からの負帰還電圧を選択的にスイッチングさせる第２のスイッチング部と、前記第２の制御信号に応じて自分自身に接続されたフィードバックラインをリセットさせるリセット部と、前記第１のスイッチング部によりスイッチングされる電圧と前記第２のスイッチング部によりスイッチングされる電圧を差動増幅させてデータラインに供給する差動増幅器とを含む。

前記第１のスイッチング部は、ＰＭＯＳトランジスタとＮＭＯＳトランジスタとの結合により形成される第１及び第２のトランスミッションゲートを備え、前記第１及び第２のトランスミッションゲートの共通出力段は、前記差動増幅器の非反転入力段に接続され、前記第１のトランスミッションゲートの入力段には前記複数の基準データ発生部のうち、自分自身に対応する基準データ発生部からの基準データ電圧が印加され、前記第２のトランスミッションゲートの入力段にはデータ電圧が印加される。

前記第２のスイッチング部は、ＰＭＯＳトランジスタとＮＭＯＳトランジスタとの結合により形成される第３及び第４のトランスミッションゲートを備え、前記第３及び第４のトランスミッションゲートの共通出力段は、前記差動増幅器の反転入力段に接続され、前記第３のトランスミッションゲートの入力段は、フィードバックラインに接続され、前記第４のトランスミッションゲートの入力段は、前記差動増幅器の出力側に接続される。

前記リセット部は、ゲートに前記第２の制御信号が印加され、ドレインがフィードバックラインに接続され、ソースがアースに接続されたＮＭＯＳトランジスタを含む。

また、本発明の有機発光ダイオード表示素子は、複数の第１及び第２のスキャンラインと複数のデータラインが形成され、前記複数の第１及び第２のスキャンラインと複数のデータラインとの交差部に複数のピクセルが形成され、前記複数のピクセルに接続される複数のフィードバックラインが形成される表示パネルを備え、前記複数のピクセルのそれぞれは、第１のスキャンラインに供給される第１のスキャンパルスによりターンオンされデータラインに供給されるデータ電圧をスイッチングする第１のスイッチ素子と、前記第１のスイッチ素子により供給される電圧を充電するストレージキャパシタと、高電位電源電圧により発生される駆動電流の印加を受けて有機発光する有機発光ダイオードと、前記第１のスイッチ素子を通じて印加される電圧あるいは前記ストレージキャパシタから供給される電圧によりターンオンされ前記有機発光ダイオードを駆動させる第２のスイッチ素子と、前記第２のスキャンラインに供給される第２のスキャンパルスによりターンオンされ前記有機発光ダイオードの駆動電圧をフィードバックラインにスイッチングさせる第３のスイッチ素子とを含む。

また、本発明の有機発光ダイオード表示素子は、タイミングコントローラの制御に応じてピクセルが接続されたデータラインにデータ電圧を供給すると共に、フィードバックラインを通じてフィードバックされる前記ピクセルからのフィードバック電圧の大きさによりデータ電圧を補償する複数のデータ補償部を有するデータ駆動部を備え、前記複数のデータ補償部のそれぞれは、前記タイミングコントローラからの第１及び第２の制御信号に応じて基準データ電圧とデータ電圧を選択的にスイッチングする第１のスイッチング部と、前記第１及び第２の制御信号に応じて前記フィードバック電圧と出力側からの負帰還電圧を選択的にスイッチングする第２のスイッチング部と、前記第１のスイッチング部によりスイッチングされる電圧と前記第２のスイッチング部によりスイッチングされる電圧を差動増幅して前記データラインに供給する差動増幅器とを含む。

ここで、本発明の有機発光ダイオード表示素子は、前記第２の制御信号に応じて前記フィードバックラインをリセットするリセット部を更に含む。

さらに、本発明の有機発光ダイオード表示素子の駆動方法は、第１のスキャンパルスを発生して、ピクセルが接続された第１のスキャンラインに供給する段階と、前記第１のスキャンパルスにより選択された前記ピクセルと接続されたデータラインにデータ電圧を供給する段階と、第２のスキャンパルスを発生して、前記ピクセルと接続された第２のスキャンラインに供給する段階と、入力されたディジタルデータの階調レベルに比例するレベルを有する基準データ電圧を発生する段階と、前記第２のスキャンパルスが供給される間に前記ピクセルの電圧をフィードバックさせる段階と、前記フィードバックされる電圧の大きさにより前記データラインに供給されるデータ電圧を前記基準データ電圧を用いて補償する段階とを含むことを特徴とする。

本発明は、駆動用薄膜トランジスタの臨界が直流電圧により劣化するか、周りの高温環境等により高くなって有機発光ダイオードの駆動電圧が減少する場合に、有機発光ダイオードの駆動電圧をフィードバックさせたフィードバック電圧の大きさに応じてデータラインに供給されるデータ電圧を調節することにより、高くなった臨界に比例して駆動用薄膜トランジスタのゲートに供給される電圧を増加させ、有機発光ダイオードの駆動電圧を自動的に補償し、これによって、駆動用薄膜トランジスタの劣化や周りの高温環境等により有機発光ダイオードの輝度が減少することを防ぐことができる。

以下、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明する。

図３は、本発明の実施の形態に係る有機発光ダイオード表示素子の構成図である。

図３を参照すると、本発明の有機発光ダイオード表示素子１００は、ｍ個のデータラインＤＬ１〜ＤＬｍと、ｎ個のスキャンラインＳＬ１−１〜ＳＬ１−ｎ及びＳＬ２−１〜ＳＬ２−ｎとが形成され、その交差部にマトリクスタイプに配置されるｍ×ｎ個のピクセルが形成され、このピクセルに接続されるｍ個のフィードバックラインＦＬ１〜ＦＬｍが形成される表示パネル１１０と、データラインＤＬ１〜ＤＬｍにデータを供給するためのデータ駆動部１２０と、ピクセル選択用スキャンラインＳＬ１−１〜ＳＬ１−ｎに第１のスキャンパルスを順次供給するための第１のゲート駆動部１３０と、電圧フィードバック用スキャンラインＳＬ２−１〜ＳＬ２−ｎに第２のスキャンパルスを順次供給するための第２のゲート駆動部１４０と、データ駆動部１２０と第１及び第２のゲート駆動部１３０、１４０を制御するためのタイミングコントローラ１５０とを備える。

表示パネル１１０は、ピクセル選択用スキャンラインＳＬ１−１〜ＳＬ１−ｎに供給される第１のスキャンパルスにより選択された後、データラインＤＬ１〜ＤＬｍに供給されるデータ電圧により駆動され有機発光する複数のピクセルにより構成され、電圧フィードバック用スキャンラインＳＬ２−１〜ＳＬ２−ｎに供給される第２のスキャンパルスにより選択されるピクセルの駆動電圧を複数のフィードバックラインＦＬ１〜ＦＬｍの該当するフィードバックラインを通じてデータ駆動部１２０にフィードバックさせる。これについての更に詳細な説明は、図４を用いて後述する。

データ駆動部１２０は、タイミングコントローラ１５０からの制御信号ＤＤＣに応じて、ディジタルビデオデータＲＧＢをアナログビデオデータに変換して、表示パネル１１０のデータラインＤＬ１〜ＤＬｍに供給し、また、表示パネル１１０のピクセルからのフィードバック電圧の大きさに応じて、データラインＤＬ１〜ＤＬｍに供給するデータ電圧を補償する。このようなデータ駆動部１２０の細部構成及び動作については、図４を用いて後述する。

第１のゲート駆動部１３０は、タイミングコントローラ１５０から供給される制御信号ＧＤＣに応じて、ピクセル選択のための第１のスキャンパルスを生成し、生成した第１のスキャンパルスをピクセル選択用スキャンラインＳＬ１−１〜ＳＬ１−ｎに順次供給し、データ電圧が供給される表示パネル９０のピクセルを選択する。

第２のゲート駆動部１４０は、タイミングコントローラ１５０から供給されるフィードバック制御信号ＦＣＳに応じて、フィードバック制御のための第２のスキャンパルスを電圧フィードバック用スキャンラインＳＬ２−１〜ＳＬ２−ｎに順次供給し、電圧をフィードバックさせるためのピクセルを選択する。

タイミングコントローラ１５０は、ディジタルビデオデータＲＧＢの入力を受けてデータ駆動部１２０に供給し、メインクロックＣＬＫにより入力される垂直同期信号Ｖｓｙｎｃと水平同期信号Ｈｓｙｎｃとを用いて制御信号ＤＤＣ、ＧＤＣを生成し、データ駆動部１２０と第１のゲート駆動部１３０に供給する。ここで、データ駆動部１２０の制御信号ＤＤＣには、ソーススタートパルス（Ｓｏｕｒｃｅ Ｓｔａｒｔ Ｐｕｌｓｅ：ＳＳＰ）、ソースシフトクロック（Ｓｏｕｒｃｅ Ｓｈｉｆｔ Ｃｌｏｃｋ：ＳＳＣ）及び先電圧／データ出力制御信号Ｃｐｖｐ、／Ｃｐｖｐ等が含まれ、第１のゲート駆動部１３０の制御信号ＧＤＣには、ゲートスタートパルス（Ｇａｔｅ Ｓｔａｒｔ Ｐｕｌｓｅ：ＧＳＰ）、ゲートシフトクロック（Ｇａｔｅ Ｓｈｉｆｔ Ｃｌｏｃｋ：ＧＳＣ）、ゲート出力イネーブル（Ｇａｔｅ Ｏｕｔｐｕｔ Ｅｎａｂｌｅ：ＧＯＥ）等が含まれる。

そして、タイミングコントローラ１５０は、データ駆動部１２０がピクセルからのフィードバック電圧によりデータ電圧を補償制御するための補償制御信号ＣＣＳと反転補償制御信号／ＣＣＳとをデータ駆動部１２０のデータ駆動セル１２０−１〜１２０−ｍに供給し、また、表示パネル１１０を構成するピクセルの電圧のフィードバックを制御するためのフィードバック制御信号ＦＣＳを第２のゲート駆動部１４０に供給する。

このような構成及び機能を有する本発明の有機発光ダイオード表示素子を構成する表示パネル１１０及びデータ駆動部１２０の詳細な回路構成について、図４を用いて説明する。

図４は、図３においてのデータ駆動部１２０の細部構成図である。

図４を参照すると、データ駆動部１２０は、入力されるディジタルデータをデコーディングするためのデコーダ１２１と、デコーディングされたディジタルデータをｍ（ｍは、２以上の自然数）個のディジタルデータに分周するためのデータ分周部１２２と、分周されたｍ個のディジタルデータをラッチするためのラッチ部１２３と、ラッチされたｍ個のディジタルデータをｍ個のアナログデータに変換するためのＤ／Ａコンバータ１２４とを備える。

そして、データ駆動部１２０は、ラッチ部１２３から出力されるｍ個のディジタルデータのうち、自分自身に入力されるディジタルデータの階調レベルに比例するアナログ基準データ電圧を発生するための第１〜第ｍの基準データ発生部１２５−１〜１２５−ｍと、タイミングコントローラ１５０の制御に応じて、Ｄ／Ａコンバータ１２４により変換されたデータ電圧を自分自身と接続されたデータラインに供給すると共に、自分自身と接続されたフィードバックラインを通じてフィードバックされるフィードバック電圧の大きさに応じてデータラインに供給されるデータ電圧を補償するための第１〜第ｍのデータ補償部１２６−１〜１２６−ｍとを備える。

デコーダ１２１は、タイミングコントローラ１５０から入力されるディジタルデータをデコーディングしてＤ／Ａコンバータ１２４に適合する信号体系に復調する。例えば、デコーダ１２１は、タイミングコントローラ１５０から６つのディジタルデータが入力されると、６つのディジタルデータを組み合わせた６４個のディジタルデータのうち、１つのディジタルデータのみを選択してデータ分周部１２２に出力する。

データ分周部１２２は、タイミングコントローラ１５０の分周制御信号ＤＣＳ１〜ＤＣＳｍに応じてデコーディングされたディジタルデータをｍ（ｍは、２以上の自然数）個のディジタルデータに分周してラッチ部１２３に出力する。

ラッチ部１２３は、分周部１２２により分周されたｍ個のディジタルデータをラッチして、Ｄ／Ａコンバータ１２４に出力する。

Ｄ／Ａコンバータ１２４は、ガンマ基準電圧発生部（未図示）から発生されたガンマ基準電圧を用いて、ラッチ部１２３を通じて入力されるｍ個のディジタルデータをｍ個のアナログデータ電圧に変換して、データ電圧を第１〜第ｍのデータ補償部１２６−１〜１２６−ｍに出力する。

第１〜第ｍの基準データ発生部１２５−１〜１２５−ｍは、ラッチ部１２３から出力されるｍ個のディジタルデータのうち、自分自身に入力されるディジタルデータの階調レベルに比例する基準データ電圧を発生し、第１〜第ｍのデータ補償部１２６−１〜１２６−ｍのうち、自分自身の出力段に接続されたデータ補償部に出力する。

ここで、第１〜第ｍの基準データ発生部１２５−１〜１２５−ｍと第１〜第ｍのデータ補償部１２６−１〜１２６−ｍは１対１に対応するように接続されるため、例えば、第１の基準データ発生部１２５−１は、発生した基準データ電圧を第１のデータ補償部１２６−１に出力し、第ｍの基準データ発生部１２５−ｍは、発生した基準データ電圧を第ｍのデータ補償部１２６−ｍに出力する。

一方、第１〜第ｍの基準データ発生部１２５−１〜１２５−ｍがラッチ部１２３から出力されるディジタルデータの入力を受け、基準データ電圧を発生するように構成されているが、必ずしもこれに限られるのではない。他の例として、第１〜第ｍの基準データ発生部１２５−１〜１２５−ｍは、デコーダ１２１によりデコーディングされたディジタルデータや分周部１２２により分周されたディジタルデータあるいはＤ／Ａコンバータ１２４から出力されたデータ電圧の入力を受け、基準データ電圧を発生するように構成することもできる。

第１〜第ｍのデータ補償部１２６−１〜１２６−ｍは、Ｄ／Ａコンバータ１２４の出力段のうち、１つの出力段と１対１に対応するように接続された入力段、第１〜第ｍの基準データ発生部１２５−１〜１２５−ｍのうち、自分自身に対応する基準データ発生部の出力段に接続された入力段、そしてフィードバックラインＦＬ１〜ＦＬｍのうち、自分自身に対応する１つのフィードバックラインに接続されたフィードバック段を有する。

また、第１〜第ｍのデータ補償部１２６−１〜１２６−ｍは、複数のデータラインＤＬ１〜ＤＬｍのうち、自分自身に対応する１つのデータラインに接続された出力段を有する。このような接続構造を有する第１〜第ｍのデータ補償部１２６−１〜１２６−ｍは、タイミングコントローラ１５０の制御に応じて、Ｄ／Ａコンバータ１２４により変換されたデータ電圧を自分自身と接続されたデータラインに供給すると共に、自分自身と接続されたフィードバックラインを通じてフィードバックされるフィードバック電圧の大きさに応じて、第１〜第ｍの基準データ発生部１２５−１〜１２５−ｍのうち、自分自身に対応する基準データ発生部から供給された基準データを用いてデータラインに供給されるデータ電圧を補償する。

ここで、第１〜第ｍのデータ補償部１２６−１〜１２６−ｍは、第１のゲート駆動部１３０からゲートラインに供給されるスキャンパルスの半周期の間に、Ｄ／Ａコンバータ１２４により変換されたデータ電圧をデータラインに供給した後、スキャンパルスの残りの半周期の間にデータラインに供給されるデータ電圧をフィードバック電圧に応じて補償するか、Ｄ／Ａコンバータ１２４から出力されたデータ電圧レベルに保持させる。

第１〜第ｍのデータ補償部１２６−１〜１２６−ｍのそれぞれは、第１のスイッチング部１２６−ａと、第２のスイッチング部１２６−ｂと、リセット部１２６−ｃと、差動増幅器１２６−ｄとを備える。

第１のスイッチング部１２６−ａは、タイミングコントローラ１５０から供給される補償制御信号ＣＣＳと反転補償制御信号／ＣＣＳに応じて、第１〜第ｍの基準データ発生部１２５−１〜１２５−ｍのうち、自分自身と接続された基準データ発生部からの基準データ電圧とＤ／Ａコンバータ１２４からのデータ電圧とを選択的にスイッチングする。

第２のスイッチング部１２６−ｂは、タイミングコントローラ１５０から供給される補償制御信号ＣＣＳ及び反転補償制御信号／ＣＣＳに応じて、ピクセルのうち、自分自身に対応するピクセルからのフィードバック電圧と、出力側からの負帰還電圧とを選択的にスイッチングする。

リセット部１２６−ｃは、タイミングコントローラ１５０から供給される反転補償制御信号／ＣＣＳに応じてピクセルと対応するように接続されたフィードバックラインＦＬ１〜ＦＬｍのうち、自分自身と接続されたフィードバックラインをリセットする。

さらに、差動増幅器１２６−ｄは、第１のスイッチング部１２６−ａによりスイッチングされる電圧と第２のスイッチング部１２６−ｂによりスイッチングされる電圧を差動増幅する。

このような構成要素１２６−ａ、１２６−ｂ、１２６−ｃ、１２６−ｄの回路構成及び動作について、図５を用いて詳細に説明する。

図５は、図３においての表示パネルと図４においての第１及び第２のスイッチング部とリセット部の回路図である。但し、表示パネル１１０のピクセルは、全て同一な回路構成及び動作を有し、また、第１〜第ｍのデータ補償部１２６−１〜１２６−ｍの構成要素１２６−ａ、１２６−ｂ、１２６−ｃ、１２６−ｄも、全て同一な回路構成及び動作を有するため、説明の便宜のため、図５においては、複数のピクセルのうち、スキャンラインＳＬ１−１、ＳＬ２−１、データラインＤＬ１及びフィードバックラインＦＬ１に接続されたピクセルの回路構成と、このピクセルにデータ電圧を供給し、この電圧を補償する第１のデータ補償部１２６−１の回路構成を代表例として示した。

図５を参照すると、表示パネル１１０のピクセルは、スイッチ用薄膜トランジスタＳＷ＿ＴＦＴと、ストレージキャパシタＣｓｔと、有機発光ダイオードＯＬＥＤと、駆動用薄膜トランジスタＤＲＶ＿ＴＦＴと、フィードバック用薄膜トランジスタＦＢ＿ＴＦＴとを備える。

スイッチ用薄膜トランジスタＳＷ＿ＴＦＴは、スキャンラインＳＬ１−１に供給される第１のスキャンパルスによりターンオンされ、データラインＤＬ１に供給されるデータ電圧をスイッチングさせる。

ストレージキャパシタＣｓｔは、スイッチ用薄膜トランジスタＳＷ＿ＴＦＴを通じて供給されるデータ電圧を充電させる。有機発光ダイオードＯＬＥＤは、ピクセル内に電流パスが形成されると、高電位電源電圧ＶＤＤにより発生された駆動電流により駆動され有機発光する。

駆動用薄膜トランジスタＤＲＶ＿ＴＦＴは、スイッチ用薄膜トランジスタＳＷ＿ＴＦＴやストレージキャパシタＣｓｔから供給される電圧によりターンオンされ、有機発光ダイオードＯＬＥＤを駆動させる。

さらに、フィードバック用薄膜トランジスタＦＢ＿ＴＦＴは、スキャンラインＳＬ２−１に供給される第２のスキャンパルスによりターンオンされ、有機発光ダイオードＯＬＥＤの駆動電圧をフィードバックラインＦＬ１にフィードバックさせる。

スイッチ用薄膜トランジスタＳＷ＿ＴＦＴは、ゲートがスキャンラインＳＬ１−１に接続され、ドレインがデータラインＤＬ１に接続され、ソースがストレージキャパシタＣｓｔ及び駆動用薄膜トランジスタＤＲＶ＿ＴＦＴのゲートに接続される。このようなスイッチ用薄膜トランジスタＳＷ＿ＴＦＴは、第１のゲート駆動部１３０から出力された第１のスキャンパルスがスキャンラインＳＬ１−１を通じてゲートに供給されるとターンオンされ、この状態でデータ補償部１２６−１から供給されたデータ電圧がデータラインＤＬ１を通じてドレインに供給されると、このデータ電圧をソース方向にスイッチングさせ、キャパシタＣｓｔと駆動用薄膜トランジスタＤＲＶ＿ＴＦＴのゲートに供給する。

ストレージキャパシタＣｓｔは、一側がスイッチ用薄膜トランジスタＳＷ＿ＴＦＴのソース及び駆動用薄膜トランジスタＤＲＶ＿ＴＦＴのゲートに接続され、他側がアースＶＳＳに接続される。このようなストレージキャパシタＣｓｔは、スイッチ用薄膜トランジスタＳＷ＿ＴＦＴを通じて供給されるデータ電圧により充電された後、スイッチ用薄膜トランジスタＳＷ＿ＴＦＴからの電圧供給が中断されると、充電電圧を放電して駆動用薄膜トランジスタＤＲＶ＿ＴＦＴのゲートに供給する。

有機発光ダイオードＯＬＥＤは、アノードが電源電圧ＶＤＤに接続され、カソードが駆動用薄膜トランジスタＤＲＶ＿ＴＦＴのドレインに接続される。このような接続構造を有することにより、有機発光ダイオードＯＬＥＤはカソードに接続された駆動用薄膜トランジスタＤＲＶ＿ＴＦＴにより電流パスが形成されると、アノードに印加される駆動電流により駆動され有機発光する。

駆動用薄膜トランジスタＤＲＶ＿ＴＦＴは、ゲートがスイッチ用薄膜トランジスタＳＷ＿ＴＦＴのソース及びストレージキャパシタＣｓｔに接続され、ドレインが有機発光ダイオードＯＬＥＤのカソードに接続され、ソースがアースＶＳＳに接続される。このような駆動用薄膜トランジスタＤＲＶ＿ＴＦＴは、スイッチ用薄膜トランジスタＳＷ＿ＴＦＴを通じて供給されるデータ電圧あるいはストレージキャパシタＣｓｔから供給される電圧によりターンオンされた状態で、有機発光ダイオードＯＬＥＤを通じてドレインに供給される電圧及び電流をソースと接続されたアースに通電させることにより、有機発光ダイオードＯＬＥＤを駆動させる。

ここで、駆動用薄膜トランジスタＤＲＶ＿ＴＦＴを通過する電流量は、駆動用薄膜トランジスタＤＲＶ＿ＴＦＴの臨界電圧の大きさに比例して大きくなるか、あるいは小さくなることにより、有機発光ダイオードＯＬＥＤの輝度を決定する。即ち、駆動用薄膜トランジスタＤＲＶ＿ＴＦＴの劣化あるいは周りの高温環境により臨界電圧が高くなる場合には、高くなった臨界電圧に比例して有機発光ダイオードＯＬＥＤの輝度が低くなる特性を有する。

これに従って、本発明は、駆動用薄膜トランジスタＤＲＶ＿ＴＦＴのゲートに印加されるデータ電圧の大きさを、高くなった臨界電圧に比例して補償することにより、駆動用薄膜トランジスタＤＲＶ＿ＴＦＴの劣化あるいは周りの高温環境により有機発光ダイオードＯＬＥＤの輝度が低くなることを防ぐ。

フィードバック用薄膜トランジスタＦＢ＿ＴＦＴは、ゲートがスキャンラインＳＬ２−１に接続され、ドレインが有機発光ダイオードＯＬＥＤのカソード及び駆動用薄膜トランジスタＤＲＶ＿ＴＦＴのドレインに接続され、ソースがフィードバックラインＦＬ１に接続される。このようなフィードバック用薄膜トランジスタＦＢ＿ＴＦＴは、第２のゲート駆動部１３０から出力された第２のスキャンパルスがスキャンラインＳＬ２−１を通じてゲートに供給されるとターンオンされ、この状態で有機発光ダイオードＯＬＥＤのカソード及び駆動用薄膜トランジスタＤＲＶ＿ＴＦＴのドレインに共通にかかった電圧を第１のデータ駆動部１２６−１に接続されたフィードバックラインＦＬ１にフィードバックさせる。

一方、本発明においては、スイッチ用薄膜トランジスタＳＷ＿ＴＦＴ、駆動用薄膜トランジスタＤＲＶ＿ＴＦＴ及びフィードバック用薄膜トランジスタＦＢ＿ＴＦＴをＮタイプのＭＯＳ−ＦＥＴを用いて実現しているが、これに限らず、ＰタイプのＭＯＳ−ＦＥＴを用いることもできる。

第１のスイッチング部１２６−ａは、ＰＭＯＳトランジスタとＮＭＯＳトランジスタとの結合により形成される第１及び第２のトランスミッションゲートＴＲＧ１、ＴＲＧ２を備え、第１及び第２のトランスミッションゲートＴＲＧ１、ＴＲＧ２の共通出力段は差動増幅器１２６−ｄの非反転入力段（＋）に接続され、更に、第１のトランスミッションゲートＴＲＧ１の入力段には、第１の基準データ発生部１２５−１からの基準データ電圧が印加され、第２のトランスミッションゲートＴＲＧ２の入力段には、Ｄ／Ａコンバータ１２４からのデータ電圧が印加される。

このような構成を有する第１のスイッチング部１２６−ａの場合、タイミングコントローラ１５０からハイレベルの補償制御信号ＣＣＳとローレベルの反転補償制御信号／ＣＣＳとが供給されると、ハイレベルの補償制御信号ＣＣＳにより第１のトランスミッションゲートＴＲＧ１のＮＭＯＳトランジスタがターンオンされると同時に、第２のトランスミッションゲートＴＲＧ２のＰＭＯＳトランジスタがターンオフされる。

また、ローレベルの反転補償制御信号／ＣＣＳにより第１のトランスミッションゲートＴＲＧ１のＰＭＯＳトランジスタがターンオンされると同時に、第２のトランスミッションゲートＴＲＧ２のＮＭＯＳトランジスタがターンオフされることにより、第１のトランスミッションゲートＴＲＧ１がターンオンされ、第２のトランスミッションゲートＴＲＧ２がターンオフされる。

これに従って、第１のトランスミッションゲートＴＲＧ１に印加される第１の基準データ発生部１２５−１からの基準データ電圧がスイッチングされ、差動増幅器１２６−ｄの非反転入力段（＋）に供給されると同時に、第２のトランスミッションゲートＴＲＧ２に印加されるＤ／Ａコンバータ１２４からのデータ電圧が遮られる。

反面、タイミングコントローラ１５０からローレベルの補償制御信号ＣＣＳとハイレベルの反転補償制御信号／ＣＣＳとが供給されると、ローレベルの補償制御信号ＣＣＳにより第１のトランスミッションゲートＴＲＧ１のＮＭＯＳトランジスタがターンオフされると同時に、第２のトランスミッションゲートＴＲＧ２のＰＭＯＳトランジスタがターンオンされる。

また、ハイレベルの反転補償制御信号／ＣＣＳにより第１のトランスミッションゲートＴＲＧ１のＰＭＯＳトランジスタがターンオフされると同時に、第２のトランスミッションゲートＴＲＧ２のＮＭＯＳトランジスタがターンオンされることにより、第１のトランスミッションゲートＴＲＧ１がターンオフされ、第２のトランスミッションゲートＴＲＧ２がターンオンされる。

これに従って、第１のトランスミッションゲートＴＲＧ１に印加される第１の基準データ発生部１２５−１からの基準データ電圧が遮られると同時に、第２のトランスミッションゲートＴＲＧ２に印加されるＤ／Ａコンバータ１２４からのデータ電圧がスイッチングされ、差動増幅器１２６−ｄの非反転入力段（＋）に供給される。

第２のスイッチング部１２６−ｂは、ＰＭＯＳトランジスタとＮＭＯＳトランジスタとの結合により形成される第３及び第４のトランスミッションゲートＴＲＧ３、ＴＲＧ４を備え、第３及び第４のトランスミッションゲートＴＲＧ３、ＴＲＧ４の共通出力段は、差動増幅器１２６−ｄの反転入力段（−）に接続され、更に、第１のトランスミッションゲートＴＲＧ１の入力側はフィードバックラインＦＬ１に接続され、第２のトランスミッションゲートＴＲＧ２の入力側は差動増幅器１２６−ｄの出力側に接続される。

このような構成を有する第２のスイッチング部１２６−ｂの場合、タイミングコントローラ１５０からハイレベルの補償制御信号ＣＣＳとローレベルの反転補償制御信号／ＣＣＳが供給されると、ハイレベルの補償制御信号ＣＣＳにより第３のトランスミッションゲートＴＲＧ３のＮＭＯＳトランジスタがターンオンされると同時に、第４のトランスミッションゲートＴＲＧ４のＰＭＯＳトランジスタがターンオフされる。

また、ローレベルの反転補償制御信号／ＣＣＳにより第３のトランスミッションゲートＴＲＧ３のＰＭＯＳトランジスタがターンオンされると同時に、第４のトランスミッションゲートＴＲＧ４のＮＭＯＳトランジスタがターンオフされることにより、第３のトランスミッションゲートＴＲＧ３がターンオンされ、第４のトランスミッションゲートＴＲＧ４がターンオフされる。

これに従って、フィードバックラインＦＬ１を通じてフィードバックされるフィードバック電圧がこの第３のトランスミッションゲートＴＲＧ３によりスイッチングされ、差動増幅器１２６−ｄの反転入力段（−）に供給されると同時に、差動増幅器１２６−ｄの出力側から負帰還される負帰還電圧のスイッチングが第４のトランスミッションゲートＴＲＧ４により遮られる。

しかし、タイミングコントローラ１５０からローレベルの補償制御信号ＣＣＳとハイレベルの反転補償制御信号／ＣＣＳが供給されると、ローレベルの補償制御信号ＣＣＳにより第３のトランスミッションゲートＴＲＧ３のＮＭＯＳトランジスタがターンオフされると同時に、第４のトランスミッションゲートＴＲＧ４のＰＭＯＳトランジスタがターンオンされる。

また、ハイレベルの反転補償制御信号／ＣＣＳにより第３のトランスミッションゲートＴＲＧ３のＰＭＯＳトランジスタがターンオフされると同時に、第４のトランスミッションゲートＴＲＧ４のＮＭＯＳトランジスタがターンオンされることにより、第３のトランスミッションゲートＴＲＧ３がターンオフされ、第４のトランスミッションゲートＴＲＧ４がターンオンされる。

これに従って、第３のトランスミッションゲートＴＲＧ３に印加されるフィードバック電圧のスイッチングが遮られると同時に、差動増幅器１２６−ｄの出力側から負帰還される負帰還電圧が第４のトランスミッションゲートＴＲＧ４によりスイッチングされ、差動増幅器１２６−ｄの反転入力段（−）に供給される。

リセット部１２６−ｃは、ゲートにタイミングコントローラ１５０からの反転補償制御信号／ＣＣＳが印加され、ドレインがフィードバックラインＦＬ１に接続され、ソースがアースに接続されたリセット用ＮＭＯＳトランジスタＲＳ＿ＴＲに構成される。このようなリセット部１２６−ｃの場合、タイミングコントローラ１５０からローレベルの反転補償制御信号／ＣＣＳが印加されると、リセット用ＮＭＯＳトランジスタＲＳ＿ＴＲがターンオフされリセット機能を行うことが不可能になる。

しかしながら、逆に、タイミングコントローラ１５０からハイレベルの反転補償制御信号／ＣＣＳが印加されると、リセット用ＮＭＯＳトランジスタＲＳ＿ＴＲがターンオンされ、ドレインに接続されたフィードバックラインＦＬ１に流れる電圧をアースにスイッチングさせることにより、フィードバックラインＦＬ１をリセットする。このようにフィードバック電圧を検出する前にフィードバックラインＦＬ１に流れる全電圧をリセットすることにより、本発明は、フィードバック電圧を用いて更に正確に有機発光ダイオードＯＬＥＤの駆動電圧を調節することが可能になる。

差動増幅器１２６−ｄは、非反転入力段（＋）が第１のスイッチング部１２６−ａの出力側に接続され、反転入力段（−）が第２のスイッチング部１２６−ｂの出力側に接続され、出力段がデータラインＤＬ１に接続され、出力側が第２のスイッチング部１２６−ｂの入力側に負帰還される。このような差動増幅器１２６−ｄは、第２のスイッチング部１２６−ｂを通じて出力側と反転入力段（−）との間に負帰還が成されると第１のスイッチング部１２６−ａによりスイッチングされるデータ電圧あるいは基準データ電圧をデータラインＤＬ１に出力する。

仮に、出力側と反転入力段（−）との間の負帰還が遮られると共に、フィードバックラインＦＬ１を通じてフィードバックされるフィードバック電圧が第２のスイッチング部１２６−ｂによりスイッチングされて差動増幅器１２６−ｄの反転入力段（−）に印加されると、差動増幅器１２６−ｄは第２のスイッチング部１２６−ｂを通じて反転入力段（−）に入力されるフィードバック電圧を基準とし、第１のスイッチング部１２６−ａによりスイッチングされるデータ電圧あるいは基準データ電圧を差動増幅させてデータラインＤＬ１に出力する。

前記のような構成を有する本発明の有機発光ダイオード表示素子の駆動過程を、フロー図を参照して更に詳細に説明すると次の通りである。

図６Ａ及び図６Ｂは、本発明の実施の形態に係る有機発光ダイオード表示素子の駆動方法に対するフロー図であり、複数のピクセルのうち、スキャンラインＳＬ１−１、ＳＬ２−１、データラインＤＬ１及びフィードバックラインＦＬ１に接続されたピクセルと、このピクセルにデータ電圧を供給する第１のデータ補償部１２６−１の駆動過程を例示した図面である。

図６Ａ及び図６Ｂを参照すると、第１のデータ補償部１２６−１がＤ／Ａコンバータ１２４からのデータ電圧をデータラインＤＬ１に接続されたピクセルに供給する（Ｓ６０１）。この状態で、第１のゲート駆動部１３０がタイミングコントローラ１５０の制御に応じて、図７に示すように、Ｔ時間の間に第１のスキャンパルスをスキャンラインＳＬ１−１に供給する（Ｓ６０２）。

この結果、ピクセルのスイッチ用薄膜トランジスタＳＷ＿ＴＦＴは第１のスキャンパルスによりＴ時間の間にターンオンされ、データラインＤＬ１に供給されたデータ電圧をスイッチングさせ、ストレージキャパシタＣｓｔと駆動用薄膜トランジスタＤＲＶ＿ＴＦＴのゲートに供給する（Ｓ６０３）。

この際、ストレージキャパシタＣｓｔがスイッチ用薄膜トランジスタＳＷ＿ＴＦＴを通じて供給される電圧により充電されると同時に、この電圧により駆動用薄膜トランジスタＤＲＶ＿ＴＦＴがターンオンされ、有機発光ダイオードＯＬＥＤを駆動させる（Ｓ６０４）。

このように、Ｔ時間の間に第１のスキャンパルスがスキャンラインＳＬ１−１に供給されている状態で、図７に示すように、Ｔ時間の１／２の時間に当たるｔ１時間の間に、第２のゲート駆動部１３０がタイミングコントローラ１５０の制御に応じてロー信号をスキャンラインＳＬ２−１に供給する（Ｓ６０５）。そして、タイミングコントローラ１５０がローレベルの補償制御信号ＣＣＳを第１及び第２のスイッチング部１２６−ａ、１２６−ｂに供給すると同時に、ハイレベルの反転補償制御信号／ＣＣＳを第１及び第２のスイッチング部１２６−ａ、１２６−ｂとリセット部１２６−ｃに供給する（Ｓ６０６）。

これに従って、フィードバック用薄膜トランジスタＦＢ＿ＴＦＴは第２のゲート駆動部１４０から供給されるロー信号によりｔ１時間の間にターンオフされ、有機発光ダイオードＯＬＥＤの駆動電圧のフィードバックを遮る（Ｓ６０７）。このようにフィードバックが遮られた状態で、リセット部１２６−ｃのリセット用ＴＭＯＳトランジスタＲＳ＿ＴＲがタイミングコントローラ１５０から供給されるハイレベルの反転補償制御信号／ＣＣＳによりターンオンされ、ｔ１時間の間にフィードバックラインＦＬ１に流れる電圧をアースにスイッチングさせることにより、フィードバックラインＦＬ１をリセットさせる（Ｓ６０８）。

この際、ｔ１時間の間にタイミングコントローラ１５０から供給されるローレベルの補償制御信号ＣＣＳとハイレベルの反転補償制御信号／ＣＣＳにより、第１のスイッチング部１２６−ａの第１のトランスミッションゲートＴＲＧ１がターンオフされ、第２のトランスミッションゲートＴＲＧ２がターンオンされ、データ電圧を差動増幅器１２６−ｄの非反転入力段（＋）にスイッチングさせる（Ｓ６０９）。

そして、第２のスイッチング部１２６−ｂの第３のトランスミッションゲートＴＲＧ３がターンオフされ、第４のトランスミッションゲートＴＲＧ４がターンオンされ、差動増幅器１２６−ｄの出力側と反転入力段（−）との間に負帰還が成されるようにする（Ｓ６１０）。

即ち、図７においてのｔ１時間の間、タイミングコントローラ１５０がローレベルの補償制御信号ＣＣＳとハイレベルの反転補償制御信号／ＣＣＳとを供給することにより、第１のデータ駆動部１２６−１の内には、図８Ａに示すような等価回路図が形成される。このような等価回路が形成される場合、差動増幅器１２６−ｄは、出力側と反転入力段（−）との間に形成される負帰還により非反転入力段（＋）に入力されるデータ電圧をデータラインＤＬ１に供給する（Ｓ６１１）。この場合、差動増幅器１２６−ｄは、出力バッファとして機能する。

そして、図７に示すように、ｔ１時間が経過した後、ｔ２時間の間に、第２のゲート駆動部１３０がタイミングコントローラ１５０の制御に応じて第２のスキャンパルスをスキャンラインＳＬ２−１に供給する（Ｓ６１２）。そして、タイミングコントローラ１５０がハイレベルの補償制御信号ＣＣＳを第１及び第２のスイッチング部１２６−ａ、１２６−ｂに供給すると同時に、ローレベルの反転補償制御信号／ＣＣＳを第１及び第２のスイッチング部１２６−ａ、１２６−ｂとリセット部１２６−ｃに供給する（Ｓ６１３）。

これに従って、フィードバック用薄膜トランジスタＦＢ＿ＴＦＴは、第２のゲート駆動部１４０から供給される第２のスキャンパルスによりｔ２時間の間にターンオンされ、有機発光ダイオードＯＬＥＤの駆動電圧をフィードバックラインＦＬ１を通じてフィードバックさせる（Ｓ６１４）。このように電圧がフィードバックされる状態で、リセット部１２６−ｃのリセット用ＴＭＯＳトランジスタＲＳ＿ＴＲは、タイミングコントローラ１５０から供給されるローレベルの反転補償制御信号／ＣＣＳによりターンオフされ、フィードバックラインＦＬ１のリセットを遮る（Ｓ６１５）。

この際、ｔ２時間の間にタイミングコントローラ１５０から供給されるハイレベルの補償制御信号ＣＣＳとローレベルの反転補償制御信号／ＣＣＳにより、第１のスイッチング部１２６−ａの第１のトランスミッションゲートＴＲＧ１がターンオンされ、第２のトランスミッションゲートＴＲＧ２がターンオフされ、第１の基準データ発生部１２５−１からの基準データ電圧を差動増幅器１２６−ｄの非反転入力段（＋）にスイッチングさせる（Ｓ６１６）。

さらに、第２のスイッチング部１２６−ｂの第３のトランスミッションゲートＴＲＧ３がターンオンされ、フィードバックラインＦＬ１を通じてフィードバックされるフィードバック電圧を差動増幅器１２６−ｄの反転入力段（−）にスイッチングさせると共に、第４のトランスミッションゲートＴＲＧ４がターンオフされ、差動増幅器１２６−ｄの出力側と反転入力段（−）との間の負帰還の形成を遮る（Ｓ６１７）。

即ち、図７におけるｔ２時間の間、タイミングコントローラ１５０がハイレベルの補償制御信号ＣＣＳとローレベルの反転補償制御信号／ＣＣＳとを供給することにより、第１のデータ補償部１２６−１の内には、図８Ｂに示すように、差動増幅器１２６−ｄの非反転入力段（＋）と反転入力段（−）にそれぞれ第１の基準データ発生部１２５−１からの基準データ電圧とフィードバック電圧が印加される等価回路図が形成される。このような等価回路が形成される場合、差動増幅器１２６−ｄは、反転入力段（−）に入力されるフィードバック電圧を基準とし、非反転入力段（＋）に入力される基準データ電圧を差動増幅させてデータラインＤＬ１に供給する（Ｓ６１８）。

前述のように、本発明は、駆動用薄膜トランジスタＤＲＶ＿ＴＦＴの臨界が高くなって有機発光ダイオードＯＬＥＤの駆動電圧が減少する場合、この駆動電圧をフィードバックさせると共に、フィードバックされた電圧の大きさにより有機発光ダイオードＯＬＥＤの駆動電圧を自動的に補償することを特徴とする。

一方、本発明のように、ピクセル内にフィードバック用薄膜トランジスタＦＢ＿ＴＦＴを追加すると、ピクセルのサイズが大きくなり、開口率が減少するという問題点が発生する。しかしながら、上部に透明電極を形成し、これと対称に下部に不透明電極を形成すると共に、上部の透明電極と下部の不透明電極との間に有機発光層を形成することにより、光が上部に位置する透明電極に放出されるようにするトップ・エミッション（Ｔｏｐ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）の構造で本発明を実現する場合には、ピクセル内にフィードバック用薄膜トランジスタＦＢ＿ＴＦＴが追加されても、ピクセルのサイズと開口率が変化しないという特徴がある。

従来の有機発光ダイオード表示素子の構成図である。 従来の有機発光ダイオード表示素子を構成するピクセルの等価回路図である。 本発明の実施の形態に係る有機発光ダイオード表示素子の構成図である。 本発明に係る有機発光ダイオード表示素子を構成するデータ駆動部の細部構成図である。 本発明に係る有機発光ダイオード表示素子を構成する表示パネル、第１及び第２のスイッチング部とリセット部の回路図である。 本発明の実施の形態に係る有機発光ダイオード表示素子の駆動方法に対するフロー図である。 本発明の実施の形態に係る有機発光ダイオード表示素子の駆動方法に対するフロー図である。 本発明の実施の形態に係る有機発光ダイオード表示素子の駆動過程を説明するためのタイミング図である。 本発明に係る有機発光ダイオード表示素子を構成する表示パネルとデータ駆動部の等価回路図である。 本発明に係る有機発光ダイオード表示素子を構成する表示パネルとデータ駆動部の等価回路図である。

符号の説明

１００ 有機発光ダイオード表示素子、１１０ 表示パネル、１２０ データ駆動部、１３０ 第１のゲート駆動部、１４０ 第２のゲート駆動部、１５０ タイミングコントローラ。

Claims (19)

1. 複数の第１及び第２のスキャンラインと複数のデータラインが形成され、前記複数の第１及び第２のスキャンラインと前記複数のデータラインとの交差部に複数のピクセルが形成され、前記複数のピクセルに接続される複数のフィードバックラインが形成される表示パネルと、
   前記複数の第１及び第２のスキャンラインにそれぞれ供給される第１及び第２のスキャンパルスの供給を制御するとともに、前記複数のデータラインに供給されるデータ電圧の供給を制御するタイミングコントローラと、
   前記タイミングコントローラの制御に応じて、ピクセルを選択するための前記第１のスキャンパルスを前記複数の第１のスキャンラインに順次供給する第１のゲート駆動部と、
   前記タイミングコントローラの制御に応じて、前記複数のピクセルからの電圧フィードバックを制御するための前記第２のスキャンパルスを前記複数の第２のスキャンラインに順次供給する第２のゲート駆動部と、
   前記タイミングコントローラの制御に応じて、前記タイミングコントローラから供給されるディジタルデータの階調レベルに比例するレベルを有する複数の基準データ電圧を発生し、前記複数のデータラインにデータ電圧を供給すると共に、前記複数のフィードバックラインを通じてフィードバックされる前記複数のピクセルからのフィードバック電圧の大きさにより前記基準データ電圧を用いてデータ電圧を補償するデータ駆動部と
   を含む有機発光ダイオード表示素子。
2. 前記複数のピクセルのそれぞれは、
   前記第１のスキャンパルスによりターンオンされデータラインに供給されるデータ電圧をスイッチングする第１のスイッチ素子と、
   前記第１のスイッチ素子により供給される電圧を充電するストレージキャパシタと、
   高電位電源電圧により発生される駆動電流の印加を受けて有機発光する有機発光ダイオードと、
   前記第１のスイッチ素子を通じて印加される電圧あるいは前記ストレージキャパシタから供給される電圧によりターンオンされ前記有機発光ダイオードを駆動させる第２のスイッチ素子と、
   前記第２のスキャンパルスによりターンオンされ前記有機発光ダイオードの駆動電圧を前記フィードバックラインでスイッチングさせる第３のスイッチ素子と
   を含むことを特徴とする請求項１に記載の有機発光ダイオード表示素子。
3. 前記第３のスイッチ素子は、ゲートが第２のスキャンラインに接続され、ドレインが前記第２のスイッチ素子と有機発光ダイオードとに接続され、ソースがフィードバックラインに接続される薄膜トランジスタであることを特徴とする請求項２に記載の有機発光ダイオード表示素子。
4. 前記データ駆動部は、前記タイミングコントローラから供給されるディジタルデータの階調レベルに比例するレベルを有する基準データ電圧を発生する複数の基準データ発生部と、
   前記タイミングコントローラの制御により、前記複数のデータラインのうち、自分自身に接続されたデータラインにデータ電圧を供給すると共に、前記複数のフィードバックラインのうち、自分自身に接続されたフィードバックラインを通じてフィードバックされるフィードバック電圧を基準とし、前記複数の基準データ発生部からの基準データ電圧のうち、自分自身に印加された基準データ電圧を差動増幅してデータラインに供給する複数のデータ補償部と
   を含むことを特徴とする請求項１に記載の有機発光ダイオード表示素子。
5. 前記複数のデータ補償部のそれぞれは、
   前記タイミングコントローラから供給される第１及び第２の制御信号に応じて、前記自分自身に印加された基準データ電圧とデータ電圧を選択的にスイッチングさせる第１のスイッチング部と、
   前記第１及び第２の制御信号に応じて自分自身に接続されたピクセルからのフィードバック電圧と出力側からの負帰還電圧を選択的にスイッチングさせる第２のスイッチング部と、
   前記第２の制御信号に応じて自分自身に接続されたフィードバックラインをリセットさせるリセット部と、
   前記第１のスイッチング部によりスイッチングされる電圧と前記第２のスイッチング部によりスイッチングされる電圧を差動増幅させてデータラインに供給する差動増幅器と
   を含むことを特徴とする請求項４に記載の有機発光ダイオード表示素子。
6. 前記第１のスイッチング部は、ＰＭＯＳトランジスタとＮＭＯＳトランジスタとの結合により形成される第１及び第２のトランスミッションゲートを備え、
   前記第１及び第２のトランスミッションゲートの共通出力段は、前記差動増幅器の非反転入力段に接続され、前記第１のトランスミッションゲートの入力段には前記複数の基準データ発生部のうち、自分自身に対応する基準データ発生部からの基準データ電圧が印加され、前記第２のトランスミッションゲートの入力段にはデータ電圧が印加される
   ことを特徴とする請求項５に記載の有機発光ダイオード表示素子。
7. 前記第２のスイッチング部は、ＰＭＯＳトランジスタとＮＭＯＳトランジスタとの結合により形成される第３及び第４のトランスミッションゲートを備え、
   前記第３及び第４のトランスミッションゲートの共通出力段は、前記差動増幅器の反転入力段に接続され、
   前記第３のトランスミッションゲートの入力段は、フィードバックラインに接続され、
   前記第４のトランスミッションゲートの入力段は、前記差動増幅器の出力側に接続される
   ことを特徴とする請求項６に記載の有機発光ダイオード表示素子。
8. 前記リセット部は、ゲートに前記第２の制御信号が印加され、ドレインがフィードバックラインに接続され、ソースがアースに接続されたＮＭＯＳトランジスタを含むことを特徴とする請求項７に記載の有機発光ダイオード表示素子。
9. 複数の第１及び第２のスキャンラインと複数のデータラインが形成され、前記複数の第１及び第２のスキャンラインと複数のデータラインとの交差部に複数のピクセルが形成され、前記複数のピクセルに接続される複数のフィードバックラインが形成される表示パネルを備え、
   前記複数のピクセルのそれぞれは、第１のスキャンラインに供給される第１のスキャンパルスによりターンオンされデータラインに供給されるデータ電圧をスイッチングする第１のスイッチ素子と、
   前記第１のスイッチ素子により供給される電圧を充電するストレージキャパシタと、
   高電位電源電圧により発生される駆動電流の印加を受けて有機発光する有機発光ダイオードと、
   前記第１のスイッチ素子を通じて印加される電圧あるいは前記ストレージキャパシタから供給される電圧によりターンオンされ前記有機発光ダイオードを駆動させる第２のスイッチ素子と、
   前記第２のスキャンラインに供給される第２のスキャンパルスによりターンオンされ前記有機発光ダイオードの駆動電圧をフィードバックラインにスイッチングさせる第３のスイッチ素子と
   を含むことを特徴とする有機発光ダイオード表示素子。
10. 前記第３のスイッチ素子は、ゲートが第２のスキャンラインに接続され、ドレインが前記第２のスイッチ素子と前記有機発光ダイオードとに接続され、ソースがフィードバックラインに接続される薄膜トランジスタであることを特徴とする請求項９に記載の有機発光ダイオード表示素子。
11. タイミングコントローラの制御に応じてピクセルが接続されたデータラインにデータ電圧を供給すると共に、フィードバックラインを通じてフィードバックされる前記ピクセルからのフィードバック電圧の大きさによりデータ電圧を補償する複数のデータ補償部を有するデータ駆動部を備え、
    前記複数のデータ補償部のそれぞれは、前記タイミングコントローラからの第１及び第２の制御信号に応じて基準データ電圧とデータ電圧を選択的にスイッチングする第１のスイッチング部と、
    前記第１及び第２の制御信号に応じて前記フィードバック電圧と出力側からの負帰還電圧を選択的にスイッチングする第２のスイッチング部と、
    前記第１のスイッチング部によりスイッチングされる電圧と前記第２のスイッチング部によりスイッチングされる電圧を差動増幅して前記データラインに供給する差動増幅器と
    を含むことを特徴とする有機発光ダイオード表示素子。
12. 前記第１のスイッチング部は、ＰＭＯＳトランジスタとＮＭＯＳトランジスタとの結合により形成される第１及び第２のトランスミッションゲートを備え、
    前記第１及び第２のトランスミッションゲートの共通出力段は、前記差動増幅器の非反転入力段に接続され、前記第１のトランスミッションゲートの入力段には前記基準データ電圧が印加され、前記第２のトランスミッションゲートの入力段にはデータ電圧が印加される
    ことを特徴とする請求項１１に記載の有機発光ダイオード表示素子。
13. 前記第２のスイッチング部は、ＰＭＯＳトランジスタとＮＭＯＳトランジスタとの結合により形成される第３及び第４のトランスミッションゲートを備え、
    前記第３及び第４のトランスミッションゲートの共通出力段は、前記差動増幅器の反転入力段に接続され、
    前記第１のトランスミッションゲートの入力段は、前記フィードバックラインに接続され、
    前記第２のトランスミッションゲートの入力段は、前記差動増幅器の出力側に接続される
    ことを特徴とする請求項１２に記載の有機発光ダイオード表示素子。
14. 前記第２の制御信号に応じて前記フィードバックラインをリセットするリセット部を更に含む請求項１１ないし１３のいずれか１項に記載の有機発光ダイオード表示素子。
15. ゲートに前記第２の制御信号が印加され、ドレインがフィードバックラインに接続され、ソースがアースに接続されたＮＭＯＳトランジスタを含む請求項１４に記載の有機発光ダイオード表示素子。
16. 第１のスキャンパルスを発生して、ピクセルが接続された第１のスキャンラインに供給する段階と、
    前記第１のスキャンパルスにより選択された前記ピクセルと接続されたデータラインにデータ電圧を供給する段階と、
    第２のスキャンパルスを発生して、前記ピクセルと接続された第２のスキャンラインに供給する段階と、
    入力されたディジタルデータの階調レベルに比例するレベルを有する基準データ電圧を発生する段階と、
    前記第２のスキャンパルスが供給される間に前記ピクセルの電圧をフィードバックさせる段階と、
    前記フィードバックされる電圧の大きさにより前記データラインに供給されるデータ電圧を前記基準データ電圧を用いて補償する段階と
    を含むことを特徴とする有機発光ダイオード表示素子の駆動方法。
17. 前記補償段階において、前記第２のスキャンパルスが供給される間に前記ピクセルの電圧をフィードバックラインを通じてフィードバックさせることを特徴とする請求項１６に記載の有機発光ダイオード表示素子の駆動方法。
18. 前記第２のスキャンパルスが供給される前に前記フィードバックラインをリセットする段階を更に含む請求項１７に記載の有機発光ダイオード表示素子の駆動方法 。
19. 前記補償する段階において、前記フィードバック電圧を基準とし、前記基準データ電圧を差動増幅して前記データラインに供給することを特徴とする請求項１６に記載の有機発光ダイオード表示素子。

Images